(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子のダークスポットの成長を抑制することができ、保護膜全体を覆う第２の保護膜を形成するのに比較してコストを低減する。【解決手段】有機ＥＬ素子１１は、基板１２上に、第１電極１３、有機ＥＬ層１４、第２電極１５とが順に積層されている。有機ＥＬ素子１１は、第１電極１３の基板１２と対向する面を除き第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５の表面を覆う保護膜１６が設けられている。保護膜１６の欠陥部１７と対応する位置には、欠陥部１７を覆う保護部１８が設けられている。【選択図】      図１
2007066656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第１電極の前記基板と対向する面を除き前記第１電極、前記有機発光層及び前記第２電極の表面を覆う保護膜が設けられ、前記保護膜の欠陥部を覆う保護部が設けられている有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記保護部は、少なくとも異物が原因の前記保護膜の欠陥部を覆うように設けられている請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記保護部は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び酸化ケイ素のうちの一つの材料で形成されている請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
基板上に第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記基板上に、前記第１電極、前記有機発光層及び前記第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記基板と対向する面以外の表面を覆う保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程後に行われ、点灯検査によりダークスポットの位置を特定する点灯検査工程と、
前記点灯検査工程で特定されたダークスポットと対応する位置における前記保護膜の上に保護部を形成する保護部形成工程と
を備える有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項５】
基板上に第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記基板上に、前記第１電極、前記有機発光層及び前記第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記基板と対向する面以外の表面を覆う保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程後に行われ、膜の欠陥を検査する欠陥検査装置により前記保護膜の欠陥部を特定する保護膜欠陥特定工程と、
前記保護膜欠陥特定工程で特定された前記欠陥部を覆う保護部を形成する保護部形成工程と
を備える有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】
前記保護部形成工程は、光ＣＶＤ法により前記保護部を形成する請求項４又は請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項７】
前記保護部形成工程は、塗布により前記保護部を形成する請求項４又は請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項８】
基板上に、第１電極、有機発光層及び第２電極が積層されるとともに前記有機発光層を保護する保護膜が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法であって、
前記保護膜が形成された後、前記第１電極及び前記第２電極間に直流電圧を印加してダークスポットの位置を特定する点灯検査を行い、前記点灯検査で特定されたダークスポットと対応する位置における前記保護膜の上に保護部を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法。
【請求項９】
基板上に、第１電極、有機発光層及び第２電極が積層されるとともに前記有機発光層を保護する保護膜が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法であって、
前記保護膜が形成された後、膜の欠陥を検査する欠陥検査装置により前記保護膜の欠陥部を特定し、前記欠陥部を覆う保護部を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法。
【請求項１０】
前記保護部は、光ＣＶＤ法により形成される請求項８又は請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法。
【請求項１１】
前記保護部は、塗布により形成される請求項８又は請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法並びに有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示装置や液晶表示装置のバックライト等の照明装置に有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと記載する場合もある）を用いることが提案されるとともに、一部実施されている。一般に、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機ＥＬ層（有機発光層）が設けられ、ガラス基板上に形成されている。そして、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に直流電圧を印加することによって有機発光層に電流が流れ、発光する。有機ＥＬ層が水分や酸素による悪影響を受け易いため、有機ＥＬ素子は、ガラス基板と対向する面以外の部分が保護部材で覆われる。保護部材としては、シール用ガラス板をガラス基板に封止材を介して貼付したものや窒化ケイ素膜や酸化ケイ素膜などの保護膜が提案されている。
【０００３】
ところで、有機ＥＬ素子は非常に薄く、電極間の有機ＥＬ層の厚さは数十〜数百ｎｍ程度であることから、有機ＥＬ層を広い面積に均一に成膜するのは難しい。このため、有機ＥＬ層には、ピンホールや膜厚が薄い部分などの欠陥部が形成される場合がある。欠陥部が形成された有機ＥＬ素子では、発光時に欠陥部から電流がリークし易く、欠陥部に対応する電極が破壊されることによってダークスポット（又はダークエリア）と呼ばれる発光しない領域が発生することがある。
【０００４】
従来、発光領域に欠陥がある場合、発光領域のうち欠陥部分のみを選択的に除去することで、ライン欠陥の発生を阻止するとともに、欠陥が存在した発光領域自体の発光能力を部分的に回復させることができる有機電界発光装置（有機ＥＬ装置）及びその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、電極間の短絡が発生した発光領域の電極に、その発光領域の面積より小さい、電極の除去部分を存在させることで、電極の断線を防ぎ、かつ欠陥のあった発光領域の発光を部分的に回復することができる。電極の除去は、６００ｎｍ以上の発振波長のレーザー光を限定された照射面積で、第１電極側又は第２電極側から照射して電極を限定された面積で除去する。
【０００５】
また、保護部材として保護膜を設ける構成においては、保護膜にピンホールや異物の存在に起因する隙間等の欠陥部が発生する場合がある。その場合、欠陥部と対応する位置にダークスポットが生じる。このダークスポットは、時間の経過に伴って成長する。
【特許文献１】特開２００１−１７６６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の有機ＥＬ装置及び製造方法は、有機ＥＬ層に形成されたピンホールに起因したダークスポットに対応することはできるが、保護膜に生じたピンホールや異物の存在に起因して発生したダークスポットに関しては対応できない。保護膜の部分的な欠陥に起因して発生するダークスポットが発生又は成長するのを防止するため、保護膜全体を覆う第２の保護膜を形成することが考えられるが、製造コストが高くなる。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は保護膜全体を覆う第２の保護膜を形成することなく有機発光層のダークスポットの発生又は成長を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法並びに修理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板上に第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子である。そして、第１電極の前記基板と対向する面を除き第１電極、有機発光層及び第２電極の表面を覆う保護膜が設けられ、保護膜の欠陥部を覆う保護部が設けられている。ここで、「保護膜」とは、少なくとも水分（水蒸気）及び酸素の透過を抑制する機能を有する膜を意味する。また、「保護部」とは、少なくとも水分（水蒸気）及び酸素の透過を抑制する機能を有し、保護膜より面積の小さなものを意味する。また、「保護膜の欠陥部」とは、保護膜のピンホールや異物の存在に起因する隙間等を意味する。
【０００９】
この発明では、保護膜の欠陥部を覆う保護部が設けられているため、保護膜全体を覆う第２の保護膜を形成することなく保護膜の欠陥部に起因して発生する有機発光層のダークスポットの発生又は成長を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、保護部は、少なくとも異物が原因の保護膜の欠陥部を覆うように設けられている。この発明では、少なくとも異物が原因の保護膜の欠陥部が保護部で覆われているため、当該欠陥部から水分や酸素等が侵入することによる有機発光層のダークスポットの発生又は成長を抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、保護部は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び酸化ケイ素のうちの一つの材料で形成されている。従って、この発明では、保護部を例えば光ＣＶＤ法で形成することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、基板上に第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。そして、基板上に、第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と対向する面以外の表面を覆う保護膜を形成する保護膜形成工程とを備える。また、保護膜形成工程後に行われ、点灯検査によりダークスポットの位置を特定する点灯検査工程と、点灯検査工程で特定されたダークスポットと対応する位置における保護膜の上に保護部を形成する保護部形成工程とを備える。
【００１３】
一般に、有機発光層にダークスポットが形成されている個所に対応する保護膜には欠陥部が形成されていることが多い。従って、点灯検査によって保護膜の欠陥部を特定することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、基板上に第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。そして、基板上に、第１電極、有機発光層及び第２電極が積層された有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板と対向する面以外の表面を覆う保護膜を形成する保護膜形成工程とを備える。また、保護膜形成工程後に行われ、膜の欠陥を検査する欠陥検査装置により保護膜の欠陥部を特定する保護膜欠陥特定工程と、保護膜欠陥特定工程で特定された欠陥部を覆う保護部を形成する保護部形成工程とを備える。
【００１５】
この発明では、点灯検査では検出することが難しい有機発光層にダークスポットが形成されていない部分に対応する保護膜の欠陥部も特定することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、保護部形成工程は、光ＣＶＤ法により保護部を形成する。従って、この発明では、ダークスポットと対応する保護膜上に保護部を局所的に効率良く形成することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、保護部形成工程は、塗布により保護部を形成する。ここで、「塗布により保護部を形成する」とは、保護部の材料を液状あるいはペースト状で塗布し、材料の反応等で固化させて保護部とすることを意味する。
【００１７】
この発明では、例えば、ポリシラザン溶液や硬化性樹脂液を保護部の材料として使用することにより、保護部が形成される。
請求項８に記載の発明は、基板上に、第１電極、有機発光層及び第２電極が積層されるとともに有機発光層を保護する保護膜が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法である。そして、保護膜が形成された後、第１電極及び第２電極間に直流電圧を印加してダークスポットの位置を特定する点灯検査を行い、点灯検査で特定されたダークスポットと対応する位置における保護膜の上に保護部を形成する。
【００１８】
この発明では、有機ＥＬ素子の製造工程において保護膜が形成された後、あるいは製品として使用された後に、ダークスポットの位置を特定する点灯検査が行われる。そして、特定されたダークスポットと対応する位置における保護膜の上に保護部が形成される。有機発光層にダークスポットが形成されている個所に対応する保護膜には欠陥部が形成されていることが多い。従って、点灯検査によって保護膜の欠陥部を特定することができ、ダークスポットの成長を抑制することができる。製造工程の途中だけでなく、製品を使用後に、点灯検査を行ってダークスポットを特定すれば、製品を使用後に発生した保護膜の欠陥部の修理も可能になる。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、基板上に、第１電極、有機発光層及び第２電極が積層されるとともに有機発光層を保護する保護膜が設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子の修理方法である。そして、保護膜が形成された後、膜の欠陥を検査する欠陥検査装置により保護膜の欠陥部を特定し、欠陥部を覆う保護部を形成する。
【００２０】
この発明では、点灯検査では検出することが難しい有機発光層にダークスポットが形成されていない部分に対応する保護膜の欠陥部も特定することができ、ダークスポットの発生又は成長を抑制することができる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の発明において、保護部は、光ＣＶＤ法により形成される。この発明では、ダークスポット部と対応する保護膜上に保護部を局所的に効率良く形成することができる。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の発明において、保護部は、塗布により形成される。この発明では、例えば、ポリシラザン溶液や硬化性樹脂液を保護部の材質として使用することにより、保護部が形成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、保護膜全体を覆う第２の保護膜を形成することなく有機発光層のダークスポットの成長を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、有機ＥＬ素子１１は、基板１２上に、第１電極１３、有機発光層としての有機ＥＬ層１４、第２電極１５とが順に積層されている。第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５は、基板１２と対向する面及び互いに隣接する面以外の部分が保護膜１６で被覆されている。即ち、有機ＥＬ素子１１は、第１電極１３の基板１２と対向する面を除き第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５の表面を覆う保護膜１６が設けられている。
【００２５】
保護膜１６の欠陥部１７と対応する位置には、欠陥部１７を覆う保護部１８が設けられている。
なお、図１は、基板１２、第１電極１３、有機ＥＬ層１４、第２電極１５、保護膜１６、欠陥部１７、保護部１８等の構成を模式的に示したものであり、図示の都合上、一部の寸法を誇張して分かり易くしているために、それぞれの部分の長さ、厚さ等の寸法の比は実際の比と異なっている。
【００２６】
この実施形態では、基板１２として透明なガラス基板が使用されている。また、第１電極１３が陽極を構成し、第２電極１５が陰極を構成する。第１電極１３は、透明な材料で形成されている。ここで、「透明」とは、少なくとも可視光を透過可能なことを意味する。第１電極１３は、公知の有機ＥＬ素子で透明電極として用いられるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）により形成されている。第２電極１５は、金属（例えば、アルミニウム）で形成され、光を反射する機能を有する。有機ＥＬ素子１１は、有機ＥＬ層１４から発せられる光が基板１２側から取り出される（出射される）所謂ボトムエミッションタイプに構成されている。
【００２７】
有機ＥＬ層１４は、公知の有機ＥＬ材料を用いて形成され、例えば、第１電極１３側から順に正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が積層されて形成されている。有機ＥＬ層１４は、白色発光を行うように構成され、液晶表示装置のバックライトとして使用する場合、カラーフィルタを使用したフルカラー表示に対応できるようになっている。白色発光を行う構成としては、公知の構成、例えば、赤、緑、青に発光する層を平面的に微細に塗り分けて全体として白色発光とする構成、赤、緑、青に発光する層を積層して全体として白色発光とする構成、赤、緑、青の色素をホスト分子あるいは高分子中に分散させる構成等がある。
【００２８】
保護膜１６は、少なくとも水分（水蒸気）及び酸素の侵入を抑制する機能を有している。保護膜１６の材料としては、公知の材料（例えば、窒化ケイ素）が使用されている。保護部１８は、異物が原因の欠陥部１７と対応する位置を覆うように設けられている。保護部１８は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び酸化ケイ素のうちの一つの材料で形成されている。この実施形態では、保護膜１６と同じ材料の窒化ケイ素で形成されている。
【００２９】
有機ＥＬ層１４に形成されるダークスポットには、基板１２の第１電極１３が形成されている側の面と第２電極１５との間に異物が混入することにより形成されるダークスポット１９がある。また、保護膜１６のピンホールや第２電極１５の有機ＥＬ層１４と接する面と反対側の面と保護膜１６との間に異物が混入することにより形成される欠陥部１７より外気からの水分や酸素等が有機ＥＬ層１４に侵入し、形成されるダークスポット２０がある。さらに、第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５の少なくとも一つの部分的な欠如に起因するダークスポット２１とがある。このうち、ダークスポット１９は、異物により保護膜１６に欠陥部１７が形成される。そのため、放置すると保護膜１６の欠陥部１７より水分や酸素等が有機ＥＬ層１４内に侵入し、時間の経過に伴ってダークスポット１９は、成長する。また、ダークスポット２０もダークスポット１９と同様に保護膜１６の欠陥部１７より水分や酸素等が有機ＥＬ層１４に侵入し、時間の経過に伴ってダークスポット２０は、成長する。しかし、ダークスポット２１は、保護膜１６により酸素や水分等の浸入が防止されるため、殆ど成長しない。そして、それぞれのダークスポットを画像に撮った場合、はっきり違いがでる。例えば、ダークスポット１９は、図２（ａ）に示すように、中心部に黒い部分（図では網掛け部として図示）１９ａが存在し、その回りに灰色の部分（図では円で囲まれた白色部）１９ｂが存在する状態となる。一方、ダークスポット２０、２１は、図２（ｂ）に示すように、黒い部分２０ａ、２１ａが存在するだけである。従って、ダークスポット１９と他のダークスポット２０、２１との区別は容易である。
【００３０】
次に前記のように構成された保護膜１６及び保護部１８を備えた有機ＥＬ素子１１の製造方法を説明する。保護膜１６及び保護部１８を備えた有機ＥＬ素子１１の製造は、図３のフローチャートに示す手順で行われる。
【００３１】
ＩＴＯ膜からなる第１電極１３が形成されたガラス基板１２を準備し、先ずステップＳ１の基板洗浄工程において、基板１２及び第１電極１３の洗浄が行われる。この基板洗浄工程においては、第１電極１３の表面に付着している有機物や比較的大きな塵埃が除去される。さらに、ＵＶ洗浄やプラズマ処理等が行われ、洗浄では除去できなかった小さな塵埃や有機物等の除去が行われる。
【００３２】
次に、ステップＳ２の有機ＥＬ層形成工程で、第１電極１３上に有機ＥＬ層１４が積層形成される。有機ＥＬ層１４は、例えば、蒸着法で形成され、有機ＥＬ層１４を構成する各層（正孔輸送層、発光層、電子輸送層など）が蒸着により順次積層されることで形成される。次に、ステップＳ３の第２電極形成工程で、有機ＥＬ層１４上に第２電極１５が積層形成される。第２電極１５は、例えば、アルミニウムの蒸着により形成される。以上のステップＳ１〜ステップＳ３が、基板１２上に第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５が積層された有機ＥＬ素子１１を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程を構成する。
【００３３】
次に、ステップＳ４の保護膜形成工程で、第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５を覆うように（封止するように）保護膜１６が形成される。即ち、有機ＥＬ素子１１の基板１２と対向する面以外の表面を覆う保護膜１６が形成される。保護膜１６は、プラズマＣＶＤ法により、窒化ケイ素膜で形成される。
【００３４】
次に、ステップＳ５の点灯検査工程で、有機ＥＬ素子１１の第１電極１３及び第２電極１５間に直流電圧が印加されて点灯検査が行われ、有機ＥＬ層１４のダークスポットの位置が特定される。点灯検査は、ＣＣＤカメラで有機ＥＬ素子１１の光出射面側、即ち基板１２側を撮影する。撮影はグレースケールで行われる。そして、コンピュータにより画像データからダークスポットの位置が特定され、各ダークスポットの位置データがメモリに記憶される。画像データ信号のビット数が８ビットであれば、階調レベルで２５６階調の高精度のデータを得ることが可能となる。画像データ信号のビット数が７ビットであれば１２８階調、６ビットであれば６４階調のデータを得ることができる。
【００３５】
コンピュータは、画像データからダークスポットの位置を特定するとともに、ダークスポットがダークスポット１９であるか否かの判断も行い、メモリに位置データと共に記憶させる。即ち、コンピュータは、画像データから各ダークスポットが図２（ａ）に示すように、中心部に黒い部分１９ａが存在し、その回りに灰色の部分１９ｂが存在するものか、図２（ｂ）に示すように、黒い部分２０ａ、２１ａが存在するものかを判断する。そして、各ダークスポットの位置データが、ダークスポット１９であるか否かの識別データとともにメモリに記憶される。
【００３６】
次にステップＳ６の保護部形成工程において、前記点灯検査工程で特定されたダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上に保護部１８が形成される。保護部１８は、光ＣＶＤ法の一種であるレーザーＣＶＤ法により形成される。具体的には、有機ＥＬ素子１１をレーザーＣＶＤ装置のチャンバー内に配置し、レーザービームをダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上に照射する。その結果、ダークスポット１９及び保護膜１６の上に欠陥部１７を覆う保護部１８が形成される。レーザーＣＶＤ装置は、点灯検査工程で得られたダークスポットの位置データに基づいて、ダークスポット１９と対応する位置に、順にレーザービームの照射位置を変更する。そして、全てのダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上に欠陥部１７を覆う保護部１８が形成されると、レーザービームの照射が停止され、保護部１８の形成が完了する。
【００３７】
次に前記のように構成された有機ＥＬ素子１１の作用について説明する。有機ＥＬ素子１１は、例えば、液晶表示装置のバックライトとして使用される。
有機ＥＬ素子１１は、図示しない電源から第１電極１３及び第２電極１５間に直流駆動電圧が印加されると、第１電極１３、有機ＥＬ層１４、第２電極１５へと電流が流れる。この時、有機ＥＬ層１４が発光し、その光は透明電極である第１電極１３を経て基板１２側から外部に取り出される。
【００３８】
有機ＥＬ層１４が、水分及び酸素の悪影響を受けるのを防止するため、有機ＥＬ素子１１が保護膜１６で覆われている。従って、保護膜１６の存在により、有機ＥＬ層１４の劣化が抑制される。保護膜１６が完全であればよいが、基板１２と第２電極１５との間に異物が存在する場合がある。その異物により有機ＥＬ層１４にダークスポット１９及び保護膜１６の欠陥部１７が生じる。この欠陥部１７を放置すると酸素及び水分等が有機ＥＬ層１４内に侵入することによりダークスポット１９が時間の経過に伴って成長する。しかし、異物が原因の欠陥部１７と対応する位置が保護部１８で覆われているため、ダークスポット１９の成長が抑制される。
【００３９】
この実施形態では以下の効果を有する。
（１）有機ＥＬ素子１１は、基板１２上に第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５が積層され、第１電極１３の基板１２と対向する面を除き第１電極１３、有機ＥＬ層１４及び第２電極１５の表面を覆う保護膜１６が設けられている。そして、保護膜１６上には、異物に起因して発生した保護膜１６の欠陥部１７を覆う保護部１８が設けられている。従って、保護膜１６の欠陥部１７に起因して発生するダークスポット１９の成長を抑制することができるため、有機ＥＬ素子１１の寿命が延びる。また、保護膜１６全体を第２の保護膜で覆う構成に比較して、コストが低減される。
【００４０】
（２）保護部１８は、異物が原因の保護膜１６の欠陥部１７を覆うように設けられている。従って、外気からの酸素や水分等が保護膜１６の欠陥部１７から有機ＥＬ素子１１内に侵入することを防止でき、有機ＥＬ層１４のダークスポット１９の成長が抑制される。  
【００４１】
（３）保護部１８は、窒化ケイ素で形成されている。従って、保護部１８をレーザーＣＶＤで形成することができ、保護膜１６の欠陥部１７と対応する位置に容易に保護部１８を形成することができる。
【００４２】
（４）有機ＥＬ素子１１の製造方法において、有機ＥＬ素子１１の基板１２と対向する面以外の表面を覆う保護膜１６を形成する保護膜形成工程後に行われる点灯検査工程において、ダークスポット１９の位置を特定する。そして、ダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上にダークスポット１９を覆う保護部１８を形成する。従って、保護膜１６の欠陥部１７の位置を特定でき、特定された欠陥部１７と対応する位置における保護膜１６の上に欠陥部１７を覆う保護部１８が、必要な箇所に無駄なく形成される。  
【００４３】
（５）保護部形成工程は、レーザーＣＶＤ法により保護部１８を形成する。従って、保護膜１６の欠陥部１７を覆う保護部１８を局所的に効率良く形成することができる。
（６）ダークスポットの位置を特定する点灯検査工程は、有機ＥＬ素子１１の光出射面側、即ち基板１２側をＣＣＤカメラで撮影する。撮影はグレースケールで行われる。従って、コンピュータにより画像データからダークスポットの位置の特定だけでなく、各ダークスポットがダークスポット１９（図２（ａ）の状態のもの）であるか否かの判断が容易に行われる。
【００４４】
（７）保護膜１６と保護部１８とが同じ材料で形成されているため、保護部１８が保護膜１６と一体化し易い。
（第２の実施形態）
次に、本発明を有機ＥＬ素子の修理方法に具体化した第２の実施形態を説明する。この修理方法は、基本的には第１の実施形態における有機ＥＬ素子１１の製造方法の後半であるステップＳ５及びステップＳ６と同じである。この修理方法は、有機ＥＬ素子の製造工程において保護膜が形成された後、あるいは製品として使用された後に、図４のフローチャートに示す手順で行われる。
【００４５】
先ずステップＳ１１の点灯検査工程で、有機ＥＬ素子１１の第１電極１３及び第２電極１５間に直流電圧が印加されて点灯検査が行われ、有機ＥＬ層１４のダークスポットの位置及びダークスポットの種類が特定される。点灯検査は、ＣＣＤカメラで有機ＥＬ素子１１の光出射面側、即ち基板１２側を撮影する。撮影はグレースケールで行われる。そして、コンピュータにより画像データからダークスポットの位置及び種類が特定され、各ダークスポットの位置データ及び種類がメモリに記憶される。ここで、ダークスポットの種類とは、ダークスポットが基板１２と第２電極１５との間に形成された異物に起因するものか否かを意味する。
【００４６】
前述のように、ダークスポット１９は、図２（ａ）に示すように、中心部に黒い部分１９ａが存在し、その回りに灰色の部分１９ｂが存在する状態となる。一方、ダークスポット２０、２１は、図２（ｂ）に示すように、黒い部分２０ａ、２１ａが存在するだけである。コンピュータは、画像データからダークスポットの位置を特定するとともに、ダークスポット１９であるか否かの判断も行い、メモリに位置データと共に記憶させる。
【００４７】
次にステップＳ１２の保護部形成工程において、前記点灯検査工程で特定されたダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上の欠陥部１７を覆う保護部１８が形成される。保護部１８は、レーザーＣＶＤ法により形成される。具体的には、有機ＥＬ素子１１をレーザーＣＶＤ装置のチャンバー内に配置し、レーザービームをダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上、即ち欠陥部１７に照射する。その結果、保護膜１６の上に欠陥部１７を覆う保護部１８が形成される。レーザーＣＶＤ装置は、点灯検査工程で得られたダークスポットの位置データに基づいて、ダークスポット１９と対応する位置に、順にレーザービームの照射位置を変更する。そして、全てのダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上に欠陥部１７を覆う保護部１８が形成されると、レーザービームの照射が停止され、保護部１８の形成が完了し、有機ＥＬ素子１１の修理が終了する。
【００４８】
この実施形態では、有機ＥＬ素子１１の製造工程において保護膜１６が形成された後、あるいは製品として使用された後に、ダークスポット１９の位置を特定する点灯検査が行われる。そして、特定されたダークスポット１９と対応する位置における保護膜１６の上に欠陥部１７を覆う保護部１８が形成される。従って、ダークスポット１９の成長を抑制することができる。製造工程の途中だけでなく、製品を使用後に、点灯検査を行って欠陥部１７を特定すれば、製品を使用後に発生した欠陥部１７の修理も可能になる。
【００４９】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態を図５に従って説明する。第１の実施形態では、保護膜の欠陥部を特定するために点灯検査を行い、有機ＥＬ層のダークスポットを検出することにより保護膜の欠陥部を間接的に特定していたが、この実施形態では、保護膜の欠陥部を膜の欠陥を検査する欠陥検査装置を用い、保護膜の欠陥部を特定するところが第１の実施形態と異なる。
【００５０】
この実施形態では、保護膜１６及び保護部１８を備えた有機ＥＬ素子１１の製造は、図５のフローチャートに示す手順で行われる。
第１の実施形態同様にステップＳ１〜Ｓ４が行われ、有機ＥＬ素子１１及び有機ＥＬ素子１１の基板１２と対向する面以外の表面を覆う保護膜１６が形成される。
【００５１】
次にステップＳ７の保護膜欠陥特定工程で、保護膜１６の欠陥部１７を膜の欠陥（ピンホール等）を検査する欠陥検査装置を用いて特定する。欠陥検査装置としては、公知の欠陥検出装置を使用することができ、例えば、有機ＥＬ素子１１にキセノンランプ等の光を照射し、反射光（又は透過光）をＣＣＤラインセンサで検出するものを使用することができる。
【００５２】
保護膜欠陥特定工程は、有機ＥＬ素子１１の保護膜１６の第２電極１５が形成されている側とは反対側からキセノンランプ等の光を照射し、反射光をＣＣＤラインセンサで検出することにより、有機ＥＬ素子１１の光が照射された部分の保護膜１６の画像信号を取得する。その後、有機ＥＬ素子１１全体に順次光を照射し、それらの画像信号を順次取得していく。保護膜１６の欠陥部１７を特定する場合、保護膜１６が正常に成膜されているもの（保護膜に欠陥部が形成されていないもの）と違う画像信号のものを欠陥部として検出する。基本的に保護膜１６は、有機ＥＬ素子１１のほとんどの部分に正常に成膜されているため取得した画像信号のうちほとんどのものが同様の画像信号となり、それを保護膜１６が正常に成膜されている正常部であると判断する。そして、正常部の画像信号と比較して異常がある部分を保護膜１６の欠陥部１７として検出する。
【００５３】
次にステップＳ８の保護部形成工程において、前記保護膜欠陥検査工程で特定された保護膜１６の欠陥部１７を覆うように保護部１８が形成される。保護部１８は、光ＣＶＤ法の一種であるレーザーＣＶＤ法により形成される。具体的には、有機ＥＬ素子１１をレーザーＣＶＤ装置のチャンバー内に配置し、レーザービームを保護膜１６の欠陥部１７上に照射する。その結果、保護膜１６の欠陥部１７を覆う保護部１８が形成される。そして、全ての保護膜１６の欠陥部１７と対応する位置に、順にレーザービームの照射が行われ、保護部１８の形成が完了し、有機ＥＬ素子１１の修理が終了する。
【００５４】
この第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３）、（５）、（７）と同様の効果を有する他に以下の効果を有する。
（８）有機ＥＬ素子１１の製造方法において、有機ＥＬ素子１１の基板１２と対向する面以外の表面を覆う保護膜１６を形成する保護膜形成工程後に行われる保護膜欠陥検査工程において、膜の欠陥を検査する欠陥検査装置により保護膜１６の欠陥部１７の位置を特定する。この場合、点灯検査では、発見することが難しい有機ＥＬ層１４にダークスポットが形成されていない部分に対する保護膜１６の欠陥部１７も特定することができる。従って、有機ＥＬ層１４にダークスポットが形成されていない部分に対応する保護膜１６の欠陥部１７から水分や酸素等が侵入することによりダークスポットが発生するのを抑制できる。当然、基板１２と第２電極１５との間の異物に起因するダークスポット１９も検出することができるためダークスポット１９の成長を抑制できる。
【００５５】
（第４の実施形態）
次に、本発明を有機ＥＬ素子の修理方法に具体化した第４の実施形態を説明する。この修理方法は、基本的には第３の実施形態における有機ＥＬ素子１１の製造方法の後半であるステップＳ７及びステップＳ８と同じである。この修理方法は、有機ＥＬ素子の製造工程において保護膜が形成された後に、図６のフローチャートに示す手順で行われる。
【００５６】
先ずステップＳ２１の保護膜欠陥特定工程で、保護膜１６の欠陥部１７を膜の欠陥（ピンホール等）を検査する欠陥検査装置を用いて特定する。
保護膜欠陥検査工程は、例えば、有機ＥＬ素子１１にキセノンランプ等の光を照射し、反射光（又は透過光）をＣＣＤラインセンサで検出することにより、有機ＥＬ素子１１の光が照射された部分の保護膜の画像信号を取得する。その後、有機ＥＬ素子１１全体に順次光を照射し、それらの画像信号を順次取得していく。保護膜１６の欠陥部１７を特定する場合、保護膜１６が正常に成膜されているもの（保護膜に欠陥部が形成されていないもの）と違う信号のものを欠陥部として検出する。基本的に保護膜１６は、有機ＥＬ素子１１のほとんどの部分に正常に成膜されているため取得した画像信号のうちほとんどのものが同様の画像信号となり、それを保護膜１６が正常に成膜されている正常部であると判断する。そして、正常部の画像信号と比較して異常がある部分を保護膜１６の欠陥部１７として検出する。
【００５７】
次にステップＳ２２の保護部形成工程において、前記保護膜欠陥検査工程で特定された保護膜１６の欠陥部１７を覆うように保護部１８が形成される。保護部１８は、光ＣＶＤ法の一種であるレーザーＣＶＤ法により形成される。具体的には、有機ＥＬ素子１１をレーザーＣＶＤ装置のチャンバー内に配置し、レーザービームを保護膜１６の欠陥部１７上に照射する。その結果、保護膜１６の欠陥部１７を覆う保護部１８が形成される。そして、全ての保護膜１６の欠陥部１７と対応する位置に、順にレーザービームの照射が行われ、保護部１８の形成が完了し、有機ＥＬ素子１１の修理が完了する。
【００５８】
この実施形態では、有機ＥＬ素子１１の製造工程において保護膜１６が形成された後に、保護膜１６の欠陥部１７を欠陥検査装置により特定する。そして、特定された保護膜１６の欠陥部１７と対応する位置に保護部１８が形成される。点灯検査では、発見することが難しい有機ＥＬ層１４にダークスポットが形成されていない部分に対する保護膜１６の欠陥部１７も特定することができる。従って、有機ＥＬ層１４にダークスポットが形成されていない部分に対応する保護膜１６の欠陥部１７から水分や酸素等が侵入することによりダークスポットが発生するのを抑制できる。当然、基板１２と第２電極１５との間の異物に起因するダークスポット１９も検出することができるためダークスポット１９の成長を抑制できる。この実施形態では、基本的に有機ＥＬ素子１１の製造工程の途中で欠陥検査装置を用いて保護膜１６の欠陥部１７を特定し、欠陥部１７の修理を行う。
【００５９】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
○  保護膜１６と保護部１８とは同じ材料で形成される必要はなく、それぞれ異なる材料で形成されてもよい。
【００６０】
○  保護膜１６の材料は、窒化ケイ素に限らずケイ素系の他の材料である酸窒化ケイ素や酸化ケイ素を使用したり、他の無機材料や樹脂等の有機材料であってもよい。
○  保護部１８をレーザーＣＶＤ法で形成する際の材料は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素あるいは酸化ケイ素等のケイ素系材料以外の材料であってもよい。
【００６１】
○  光ＣＶＤ法はレーザーＣＶＤ法に限らず、光源としてレーザー以外のもの、例えば、紫外線やＸ線を光エネルギーとして用いたり、赤外線を光エネルギーとして用いたりしてもよい。
【００６２】
○  保護部１８は、光ＣＶＤ法で形成されるものに限らず、他の方法、例えば、塗布により保護部１８を形成してもよい。即ち、保護部１８の材料を液状あるいはペースト状で塗布し、材料の反応等で固化させて保護部１８を形成してもよい。塗布により保護部１８を形成する方法として、例えば、ポリシラザン溶液をディスペンサーを使用して保護膜１６上の所定位置に塗布した後、酸化処理を行うことにより酸化ケイ素膜からなる保護部１８が形成される。
【００６３】
○  保護部１８をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や２液型の接着剤で構成してもよい。
○  塗布はディスペンサーを使用する方法に限らず、インクジェット法やマスクを使用した印刷法で行ってもよい。
【００６４】
○  第１及び第２の実施形態において、保護部１８は、基板１２と第２電極１５との間に異物が形成されることによるダークスポット１９と対応する保護膜１６の欠陥部１７の位置を覆うように設けられていればよく、ダークスポット１９と対応する位置のみに設けられる構成に限らず、全てのダークスポットと対応する位置に設けられてもよい。この場合、ダークスポットの種類を特定する判断は不要になる。
【００６５】
○  基板１２の発光領域の外側に基準となる印を設ける。そして、点灯検査工程においてＣＣＤカメラでダークスポットの画像を撮影する際、前記印も画像に撮影し、印を基準位置としてダークスポットの位置を特定する。この場合、ダークスポットの位置データを利用してレーザーＣＶＤ装置でレーザーを照射する際の位置決めが容易になる。
【００６６】
○  第１電極１３は、ＩＴＯに限らず、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ２（酸化錫）等を用いることができる。
○  第２電極１５は、アルミニウムに限らず、従来用いられている公知の陰極材料等が使用でき、例えば、金、銀、銅、クロム等の金属やこれらの合金等が用いられる。
【００６７】
○  第２電極１５は光反射機能を備えていなくてもよい。
○  有機ＥＬ素子１１は基板１２側から光を出射する構成に限らず、基板１２と反対側から光を出射する所謂トップエミッションタイプの構成としてもよい。この場合、有機ＥＬ素子１１は、有機ＥＬ層１４を挟んで基板１２と反対側の第２電極１５が透明電極で構成され、基板１２側の第１電極１３は透明でなくてもよい。
【００６８】
○  有機ＥＬ層１４は白色発光を行う構成に限らず、例えば、赤や青や緑や黄色等の単色光若しくは、その組み合わせを発光する構成としてもよい。
○  有機ＥＬ素子１１は、バックライトや照明用の全面発光を行う有機ＥＬ素子１１に限らず、部分発光可能なディスプレイ装置の発光源として使用してもよい。
【００６９】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項４又は請求項８に記載の発明において、前記点灯検査工程は、ダークスポットの位置の特定に加えて、ダークスポットの種類の特定を行い、前記保護部形成工程は、前記基板の前記第１電極と対応する側の面と前記第２電極の前記有機発光層と対応する側の面との間に存在する異物に起因するダークスポットと対応する位置における前記保護膜上に前記保護部を形成する。
【００７０】
（２）請求項６又は請求項１０に記載の発明において、前記光ＣＶＤ法としてレーザーＣＶＤ法を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１の実施形態における有機ＥＬ素子の模式断面図。
【図２】（ａ）は基板と第２電極との間に形成される異物に起因するダークスポットの模式図、（ｂ）は電極あるいは有機ＥＬ層の部分的な欠如又は保護膜の欠陥部から水分、酸素等が有機発光層に侵入することに起因するダークスポットの模式図。
【図３】第１の実施形態における有機ＥＬ素子の製造方法の手順を示すフローチャート。
【図４】第２の実施形態における修理方法の手順を示すフローチャート。
【図５】第３の実施形態における有機ＥＬ素子の製造方法の手順を示すフローチャート。
【図６】第４の実施形態における修理方法の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７２】
１１…有機ＥＬ素子、１２…基板、１３…第１電極、１４…有機発光層としての有機ＥＬ層、１５…第２電極、１６…保護膜、１７…欠陥部、１８…保護部、１９，２０，２１…ダークスポット。
【図１】
2007066656.tif 000003
【図２】
2007066656.tif 000004
【図３】
2007066656.tif 000005
【図４】
2007066656.tif 000006
【図５】
2007066656.tif 000007
【図６】
2007066656.tif 000008